随着现代化学工业向大型化、集成化和精细化发展,生产的安全性、稳定性和可靠性问题就愈显重要,因此迫切需要建立性能良好的故障检测与诊断系统.本文针对化工过程的具体特点,对化工过程的故障检测与诊断问题进行了深入研究.主要工作概括如下:在综合大量文献的基础上,对化工过程的各种故障检测和诊断方法进行了综合分析,指出了它们的优点和缺点,及它们所主要依赖的过程知识.首先,在独立元方法的知识的基础上研究了一种新的故障检测方法——改进独立元故障检测方法.改进最小窗口ICA方法明确了数据处理的范围,避免了数据的丢失和重复使用,该方法虽然保持了数据的完整性,但其忽略了数据块之间的关联性,故又研究了改进多模型独立元故障检测方法.改进多模型独立元故障检测方法把多模型理论与改进独立元方法相结合,着重突出了数据之间的关联性,具有一定的全局观测性.然后,为了提高故障检测的实时性又研究了一种有效的故障检测方法——改进滑动多模型独立元方法.最后,针对TE过程结合改进滑动多模型独立元方法、扩充三角形特征提取方法和支持向量机研究了一个整体的故障诊断方法.该方法可以在故障发生时对故障进行模式识别,有利于更早的发现故障并及时给予排除.该方法对不同的故障幅值和不同工况下的故障都可以正确的识别.